Задание №6 — Теоретические основы химии
Даны две пробирки с твёрдым нерастворимым в воде веществом X. В одну из них добавили соляную кислоту и наблюдали при этом растворение твёрдого вещества и выделение газа. В другую пробирку добавили раствор сильного электролита Y. При этом также наблюдали растворение вещества Xи выделение газа.
Из предложенного перечня выберите вещества X и Y, которые могут вступать в описанные реакции.
| 1) | магний |
| 2) | карбонат бария |
| 3) | гидроксид калия |
| 4) | цинк |
| 5) | сероводородная кислота |
Правильный ответ
43
Пояснение
Решение.
Разберем условие задачи по порядку, чтобы определить вещества X и Y.
1. Определяем вещество X.
По условию X — это твердое, нерастворимое в воде вещество. При добавлении соляной кислоты (HCl) оно растворяется с выделением газа. Рассмотрим предложенный список:
1) Магний (Mg) — твердый металл, нерастворим в воде. С HCl реагирует: Mg + 2HCl → MgCl2 + H2↑. Подходит под описание.
2) Карбонат бария (BaCO3) — твердая соль, нерастворима в воде. С HCl реагирует: BaCO3 + 2HCl → BaCl2 + CO2↑ + H2O. Подходит под описание.
3) Гидроксид калия (KOH) — растворим в воде (щелочь). Не подходит.
4) Цинк (Zn) — твердый металл, нерастворим в воде. С HCl реагирует: Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2↑. Подходит под описание.
5) Сероводородная кислота (H2S) — это раствор газа в воде. Не подходит.
2. Определяем вещество Y и уточняем X.
По условию во вторую пробирку к веществу X добавили раствор сильного электролита Y, и также наблюдали растворение и выделение газа. Это ключевой момент, так как не все выбранные ранее вещества (Mg, BaCO3, Zn) могут выделять газ при взаимодействии с растворами других электролитов (кроме кислот).
- Магний (Mg) реагирует с выделением газа только с кислотами.
- Карбонат бария (BaCO3) реагирует с выделением газа (CO2) только с кислотами. Среди вариантов Y сильным электролитом является KOH (3), но карбонаты со щелочами не реагируют с выделением газа.
- Цинк (Zn) является амфотерным металлом. Он способен растворяться не только в кислотах, но и в растворах щелочей (которые являются сильными электролитами) с выделением водорода.
3. Проверяем пару X = 4 (Zn) и Y = 3 (KOH).
Реакция цинка с соляной кислотой:
Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2↑ (растворение металла, выделение газа).
Реакция цинка с раствором гидроксида калия (сильный электролит):
Zn + 2KOH + 2H2O → K2[Zn(OH)4] + H2↑ (растворение металла, выделение газа).
Оба условия задачи соблюдены.
Таким образом, вещество X — это цинк (4), а вещество Y — это гидроксид калия (3).
Ответ: X — 4, Y — 3.
Источник: ФИПИ